2023學(xué)年完整公開課版數(shù)控機(jī)床的PLC

3-4數(shù)控機(jī)床的PLC機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)器可編程序控制器PLC主軸驅(qū)動(dòng)進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置CNC輸入裝置主軸驅(qū)動(dòng)輸出裝置通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備導(dǎo)入：PLC用于數(shù)控機(jī)床通常稱之為可編程序機(jī)床控制器PMC（ProgrammableMachineController）。數(shù)控機(jī)床的控制，由CNC和PMC協(xié)調(diào)配合共同完成。CNC主要完成哪些功能？CNC完成插補(bǔ)運(yùn)算、譯碼、位置伺服控制等。PMC主要完成哪些功能？PMC完成工件的裝夾、刀具的更換、冷卻液的開關(guān)等一些輔助動(dòng)作；它還接受機(jī)床操作面板的指令，一方面直接控制機(jī)床的動(dòng)作，另一方面將一部分指令送往CNC用于加工過程的控制。PLC采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作。其工作過程分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段，并進(jìn)行周期循環(huán)。PLC的工作過程示意圖一、數(shù)控機(jī)床PLC的工作過程與組成外部設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備微處理器（CPU）運(yùn)算器控制器輸出部件輸入部件系統(tǒng)存儲(chǔ)器用戶存儲(chǔ)器I/O擴(kuò)展接口通訊及編程接口編程設(shè)備計(jì)算機(jī)打印機(jī)等傳感器按鈕、開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)電磁閥中間繼電器執(zhí)行器現(xiàn)場(chǎng)用戶輸入設(shè)備擴(kuò)展設(shè)備擴(kuò)展單元通訊模塊功能模塊電源變換器～110V/220V市電PLC基本單元PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖數(shù)控機(jī)床PLC的I／O信號(hào)內(nèi)裝型（或集成型）PLCCNC的生產(chǎn)廠家為實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的順序控制，而將CNC和PLC綜合起來設(shè)計(jì)，稱為內(nèi)裝型（或集成型）PLC。內(nèi)裝型PLC是CNC裝置的一部分。1.內(nèi)裝型PLC與CNC間的信息傳送在CNC內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。2.PLC與機(jī)床之間信息傳送則通過CNC的輸入/輸出接口電路來實(shí)現(xiàn)。3.一般不能獨(dú)立工作。二、數(shù)控機(jī)床PLC的分類用于數(shù)控機(jī)床的PLC一般分為兩類：內(nèi)裝型PLC和獨(dú)立型PLC。獨(dú)立型（或外裝型）以獨(dú)立專業(yè)化的PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)順序控制系統(tǒng)，稱為獨(dú)立型（或外裝型）PLC。

1.與CNC裝置相對(duì)獨(dú)立的,可以單獨(dú)拿出來使用。

2.功能易于擴(kuò)展和變更。

3.獨(dú)立型PLC和CNC之間是通過輸入輸出接口連接的。三、數(shù)控機(jī)床PMC的信息傳遞CNC、PLC和MT之間的信息傳遞：X：由機(jī)床向PMC的輸入信號(hào)（MTPMC）Y：由PMC向機(jī)床的輸出信號(hào)(PMCMT)F：由NC向PMC的輸入信號(hào)(NCPMC)G：由PMC向NC的輸出信號(hào)(PMCNC)

1、MT至PLC機(jī)床側(cè)傳遞給PLC的信息主要是機(jī)床操作面板上各種開關(guān)、按鈕等信息，包括機(jī)床啟動(dòng)與停止、工作方式選擇、倍率選擇、主軸的正反轉(zhuǎn)和停止、切削液的開與關(guān)、卡盤的與松開、各坐標(biāo)軸的點(diǎn)動(dòng)控制、換刀指令、超行程限位、主軸伺服保護(hù)監(jiān)控信號(hào)、進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)行準(zhǔn)備信號(hào)等開關(guān)量信號(hào)。這些信號(hào)所占用PLC的輸入單元地址均可由機(jī)床生產(chǎn)廠家的PLC程序設(shè)計(jì)者自行定義。2、PLC至MTPLC至機(jī)床的信號(hào)是控制機(jī)床的執(zhí)行元件，如電磁閥、繼電器、接觸器以及確保機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件狀態(tài)的信號(hào)和故障指示等。這些信號(hào)所占用PLC的輸出單元地址均可由機(jī)床生產(chǎn)廠家的PLC程序設(shè)計(jì)者自行定義。3、CNC至PLCCNC至機(jī)床的信息主要是M、S、T、F等功能代碼。S功能是指用幾位代碼指定主軸轉(zhuǎn)速，在PLC中通過轉(zhuǎn)換輸出主軸轉(zhuǎn)速控制指令；T功能是通過PLC管理刀庫，進(jìn)行自動(dòng)刀具交換；M功能是輔助功能，根據(jù)不同的M代碼，可控制主軸的正、反轉(zhuǎn)和停止，主軸齒輪箱的換檔變速，切削液的開、關(guān)，卡盤的夾緊、松開及換刀機(jī)械手的取刀、歸刀等動(dòng)作；F功能是通過PLC控制伺服系統(tǒng)完成坐標(biāo)軸進(jìn)給率的輸出。4、PLC至CNCPLC送至CNC的信息主要是M、S、T、F功能應(yīng)答信號(hào)及各坐標(biāo)軸的基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)，機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的狀態(tài)和故障等信息。所有PLC送至CNC的信號(hào)地址與含義由CNC廠家確定，PLC編程者只可使用，不可改變和增刪。

四、數(shù)控機(jī)床PMC程序案例地址的格式用地址號(hào)和位號(hào)表示地址的格式X：由機(jī)床向PMC的輸入信號(hào)（MTPMC）Y：由PMC向機(jī)床的輸出信號(hào)(PMCMT)F：由NC向PMC的輸入信號(hào)(NCPMC)G：由PMC向NC的輸出信號(hào)(PMCNC)R：內(nèi)部繼電器D：保持型存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)C：計(jì)數(shù)器K：保持型繼電器T：可變定時(shí)器接口地址分配：CNC→PMC相關(guān)信號(hào)：地址為F0到F255PMC→CNC相關(guān)信號(hào)：地址為G0到G255PMC與機(jī)床（MT）之間的地址：當(dāng)使用I/OLink時(shí)：PMC→MT：地址從Y0到Y(jié)127。

MT→PMC：地址從X0到X127。當(dāng)使用內(nèi)裝I/O卡時(shí)：PMC→MT：地址從Y1000到Y(jié)1014。

MT→PMC：地址從X1000到X1019。

舉例：FANUC系統(tǒng)PMC的分類PMC—L/M：用于FANUC—OC/OD系統(tǒng)PMC—SA1：用于FANUC—Oi系統(tǒng)/OiMate系統(tǒng)PMC—SA3：用于FANUC—OiA系統(tǒng)PMC—SB7：用于FANUC—16i/18i/21i及OiB/OiC